内容正文:
第四章 闭合电路 单元能力提升综合检测训练(B卷)
一、单选题
1.图甲、乙、丙 、丁中,电流表A内阻约1.0Ω,电压表V内阻约1kΩ,电压表示数为U,电阻箱接入电路的阻值为R,关于测定电源电动势和内阻的实验,下列说法正确的是( )
A.图甲适用于内阻较小的电源,电动势的测量值等于真实值
B.图乙的系统误差来源于电流表分压,内阻的测量值小于真实值
C.图丙,内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和
D.图丁,U−R的图像是一条倾斜的直线
2.如图所示,M、N是两块水平放置的平行金属板,R0为定值电阻,R1和R2为可变电阻,开关S闭合。质量为m的带正电荷的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后,微粒仍从P点以水平速度v0射入,则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是( )
A.断开开关S,M极板稍微上移,粒子依然打在O点
B.断开开关S,N极板稍微下移,粒子打在O点左侧
C.保持开关S闭合,减小R1,粒子依然打在O点
D.保持开关S闭合,增大R2,粒子打在O点右侧
3.在测定电源电动势和内电阻的实验中,实验室提供了合适的实验器材。某同学按如图左所示的电路图进行测量实验,其中为保护电阻,图为电压表示数与电流表示数对应关系图像,则下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中,电压表读数一直增大
B.滑动变阻器的滑片从最左边滑到最右边的过程中,电流表读数先减小后增加
C.电源的电动势,内电阻
D.电源的电动势,内电阻
4.下列读数正确的是( )
A.如果选择直流电压50V的挡位,左图测得的电压值为23.1V
B.如果选择直流电流1mA的挡位,左图测得的电流值为0.46A
C.如果选择欧姆挡×10的倍率,左图测得的电阻值为17
D.游标卡尺的读数为5.01cm
5.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.控制家用电器的开关应安装在零线上
B.发生触电事故时应先切断电源,再实施救人
C.使用试电笔时,可以用手去接触笔尖的金属部分
D.空气开关“跳闸”时,一定是由于电路中发生短路引起的
6.某同学用内阻、满偏电流的毫安表及相关元件制作了一个简易欧姆表,电阻刻度值尚未标定,电路如图甲所示。该同学将两表笔短接,调节滑动变阻器R使毫安表指针满偏,再将阻值为的电阻接在两表笔之间,此时毫安表指针位置如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该电源电动势为
B.该电源电动势为
C.刻度处标注
D.刻度处标注
7.如图是小明家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用试电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光,若电路中只有一处故障,则( )
A.电热水壶所在电路的b、c间断路
B.插座的接地线断路
C.电路的c,d间导线断路
D.电路的a、b间导线断路
8.利用如图所示电路可以测出电压表的内阻。已知电源的内阻可以忽略不计,R为电阻箱。闭合开关,当R取不同阻值时,电压表对应有不同读数U。多次改变电阻箱的阻值,所得到的图象应该是( )
A. B. C. D.
9.如下图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是( )
A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小
B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
10.在如图所示的电路中,、、和皆为定值电阻,为可变电阻,电源的电动势为,内阻为,设电流表的读数为,电流表的读数为,电压表的读数为,电压表的读数为,当的滑片向端移动过程中,电流表的读数变化量大小为,电流表的读数变化量大小为,电压表的读数变化量大小为,电压表的读数变化量大小为,则( )
A.变大,,不变
B.变大,,变小
C.变小,变小,变小
D.变小,变小,不变
二、多选题
11.如图甲所示,定值电阻R0=1.0,闭合开关S,改变电阻箱R阻值,得到多组R、I值,并作出了如图乙所示的图线(电流表内阻近似为0),则( )
A.电源电动势为5.0V
B.电源内阻为1.5Ω
C.利用该装置测得的电动势大于其真实值
D.利用该装置测得的内阻大于其真实值
12.在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,R1和R2为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表,A为理想电流表。开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态。在P向上移动的过程中,下列说法不正确的是( )
A.A表的示数变大
B.油滴向下加速运动
C.G中有由b至a的电流
D.电源的输出功率一定变大
13.如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图,根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图线,以下实验结论正确的是( )
A.电池电动势和内电阻的测量值均偏小
B.电池内阻的测量值为3.50 Ω
C.外电路发生短路时的电流为0.40 A
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数I′=0.20 A
14.如图所示为欧姆表的原理示意图,电流表的满偏电流为100μA,内阻Rg=100Ω,调零电阻最大值R=50kΩ,串联的定值电阻R0=50Ω,电源电动势E=3.0V。用欧姆表测量电阻Rx之前先把两只表笔接触,调整欧姆调零旋钮,使指针指向“0”,此时电流表内的电流达到满偏电流。下列说法中正确的是( )
A.左(a)接线处是黑表笔,右(b)接线处是红表笔
B.左(a)接线处是红表笔,右(b)接线处是黑表笔
C.当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是15kΩ
D.当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是30kΩ
15.如图所示为实验小组将微安表改装为单倍率电阻表时未完全标注完整的表盘,关于这次改装下列说法正确的是( )
A.改装电阻表所用电源的电动势为1.5V
B.表盘左侧电流0μA处应标注为
C.表盘电阻值左密右疏
D.若使用的电源电动势实际值略大于设计值,即使正确操作测量值也会偏小
16.如图甲所示,定值电阻R0=1.0,闭合开关S,改变电阻箱R阻值,得到多组R、I值,并作出了如图乙所示的图线(电流表内阻近似为0),则( )
A.电源电动势为5.0V
B.电源内阻为1.5Ω
C.利用该装置测得的电动势大于其真实值
D.利用该装置测得的内阻大于其真实值
三、填空题
17.如图,均匀圆环电阻,电源电压恒定为6V,定值电阻,导电滑臂OA的电阻不计,可以在圆环上无摩擦地滑动。圆环可以产生的最大电功率为__________W;电源可以产生的最小电功率为______W。
18.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则电源电压为_______V,R1的阻值是_______Ω。
19.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
指针位置
选择开关所处挡位
读数
a
直流电流100mA
_____mA
直流电压2.5V
_____V
b
电阻100
_____
20.如图甲是小明家厨房用的电热水龙头,能够即开即热、冷热兼用,非常方便。图乙是它的原理电路图。R1、R2为电热丝,其中。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
(1)电热丝是利用电流的________效应工作的,分析电路图,开关与________填“1、2”或“2、3”)接触时,水龙头放出的是热水;
(2)若水龙头放温水时,正常工作功率为1100W,则R1的电阻是_______Ω;
(3)水龙头放热水时,电路消耗的总电功率是_______W。
四、解答题
21.电流表改装成欧姆表的电路如图所示,两表笔直接相连时,指针指在表盘刻度“5”上,两表笔之间接有600的电阻时,指针指在刻度“1”上。求刻度“3”应标注的电阻值R。
22.如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=2Ω,值电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,电容器的电容C=10pF,闭合开关S,电路稳定后,求:
(1)路端电压U;
(2)电容器所带的电荷量Q。
23.电路如图所示,已知电源的电动势为12V、 内电阻为 2Ω,A、B两个定值电阻的阻值分别为RA=10Ω和RB=12Ω,今调节可变电阻C,使它们获得不同的电功率.
(1)当可变电阻C为多大时,电阻A消耗的功率最大,最大值是多少?
(2)当可变电阻C为多大时,电阻C消耗的功率最大,最大值是多少?
24.如图甲所示的电路中,R2=6Ω,电容器的电容C=5μF,开关S闭合、S1断开。将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示,电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E和内阻r和电阻R1的阻值。
(2)求滑动变阻器R消耗的最大功率P;
(3)将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,闭合开关S1,电路再次稳定后,求通过电阻R3的电荷量Q。
试卷第1页,共3页
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《第四章 闭合电路 单元能力提升综合检测训练(B卷)》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
A
B
C
C
A
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
答案
ABD
ABD
AD
BD
ACD
ABD
1.C
【详解】A.图甲是内接法,适用于电流表内阻已知或内阻较大的电源,电动势的测量值等于真实值,故A错误;
B.图乙的电流表测量的不是总电流,系统误差来源于电压表的分流,内阻的测量值小于真实值,故B错误;
C.对图丙由闭合电路欧姆定律可得
整理得
根据图像可得内阻的测量值,即电源内阻与电流表内阻之和,故C正确;
D.对图丁由闭合电路欧姆定律可得
整理得
由上式可知的图像是一条倾斜的直线,故D错误。
故选C。
2.A
【详解】AB.设两板间的电压为U,两板间的距离为d,粒子的电荷量为q,微粒从P点以水平速度v0射入金属板间,沿曲线打在N板上的O点,则根据牛顿第二定律可得加速度为
方向垂直于板向下,断开开关,平行板带电量不变,平行板间的电场强度为
结合
可得
电场强度不变,故加速度不变,M极板稍微上移,不会影响离子的运动,故还打在O点;N极板稍微下移,粒子在竖直方向运动的位移增大,由
h=at2
可知运动时间增大,沿平行板方向运动的位移
x=v0t
变大,粒子打在O点的右侧,A正确,B错误;
C.保持开关S闭合,由串并联电压关系可知,R0两端的电压为
U=R0
减小R1,U将增大,电容器两端的电压增大,粒子向下运动的加速度减小,由
h=at2
可知粒子运动时间变长,沿平行板方向运动的位移
x=v0t
变大,故粒子打在O点右侧,故C错误;
D.保持开关S闭合,增大R2,不会影响电阻R0两端的电压,故粒子打在O点,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】A.由电路接法可知左右两部分并联后与串联,则可知在滑片从最左端向右移动过程中,滑动变阻器接入电路电阻先增大后减小,则路端电压先增大后减小,故A错误;
B.总电流先减小,右边支路电压增加电阻减小故电流增加,则电流表支路电流先减小,当两支路电阻相等后再向右移动阶段,电流表支路电压减电阻增加故电流表示数还是在减小,故B错误;
CD.则由图像可知当电压为2.5V时,电流为0.50A,此时两部分电阻相等,则总电流为;而当电压为2.4V时,电流分别对应0.33A和0.87A,则说明当电压为2.4V时,干路电流为
则根据闭合电路欧姆定律可得
解得电源的电动势
内电阻
故C正确;D错误。
故选C。
4.A
【详解】A.测直流电压时,用的是0~50V量程,最小刻度为1V,此时图示的电压值为,故A正确;
B.测直流电流时,用的是0~1mA的量程,最小刻度为0.02mA,此时图示的电流值为,故B错误;
C.测电阻时,若用的是“×10”挡,则图示的电阻值为,故C错误;
D.游标卡尺的读数为,故D错误。
故选A。
5.B
【详解】A.控制家用电器的开关必须安装在火线上,以确保断开开关时电器完全脱离带电的火线,避免触电风险。若开关接在零线上,即使断开,电器仍与火线连通,存在安全隐患,故A错误;
B.发生触电事故时,直接接触触电者可能导致施救者自身触电,因此必须先切断电源(如关闭总开关),再实施救援,故B正确;
C.使用试电笔时,手必须接触笔尾的金属部分以形成回路,使氖管发光。若接触笔尖金属部分,电流会直接流经人体导致触电,故C错误;
D.空气开关“跳闸”可能由短路或电路总功率过大(过载)引起,而非仅短路,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】AB.由闭合电路欧姆定律得,满偏时
接入的电阻时,表头指在3mA,得
联立解得
,
AB错误;
C.当电流刻度为时,接入电阻为
C正确;
B.当电流刻度为时,接入电阻为
D错误。
故选C。
7.C
【详解】将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光,说明电路中没有发生短路,当把测电笔分别插入插座的左右插孔,氖管均发光,说明火线有电,则可确定零线断路,且断路出现在电路的c,d间。
故选C。
8.A
【详解】根据闭合电路欧姆定律应有
整理可得
可见图象应是一个一次函数的关系图象。
故选A。
9.D
【详解】A.由图可知,当S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,电阻与表头并联,当并联电阻越小时,量程越大,因此前者量程较大,故A错误;
BC.由图可知,当S与3、4连接时,G与电阻串联,多用电表是电压表,,前者量程小,后者量程大,故BC错误;
D.由图可知,S与5连接时,G与内置电源、滑动变阻器串联,此时多用电表是成为欧姆表,故D正确。
故选D。
10.D
【详解】AB.当的滑片向图中端移动时,变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律知,总电流变大,路端电压变小,变小。根据闭合电路欧姆定律知
增大,则变小,因此变小。而变小、变小、的总电压增大,则知
由闭合电路欧姆定律知
则
不变,故AB错误;
CD.同理等于电阻与电阻之和,可知不变,故C错误,D正确;
故选D。
11.ABD
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律
解得
根据图像,r+R0=2.5
解得r=1.5Ω,故AB正确;
CD.该装置电流表内阻未知,实际的欧姆定律可得
整理
因此可发现斜率不变则测量的电动势和真实电动势一样;该装置测得的内阻是定值电阻、电源内阻、电流表内阻的串联值,由于电流表内阻未知,所以内阻测量值大于真实值,故C错误,D正确。
故选ABD。
12.ABD
【详解】A.在P向上移动的过程中,滑动变阻器接入电路阻值增大,则电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流减小,路端电压增大;则电流表A的示数变小,故A错误,满足题意要求;
B.由于电路总电流减小,路端电压增大,可知定值电阻两端电压减小,定值电阻两端电压增大,则电容器电压增大,根据
可知极板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴向上加速运动,故B错误,满足题意要求;
C.根据电容器电容决定式
由于电容器电压增大,可知电容器电荷量增大,则G中有由b至a的电流,故C正确,不满足题意要求;
D.当外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,虽然外电阻在变大,但不知外电阻与内电阻的大小关系,因此无法确定输出功率如何变化,故D错误,满足题意要求。
故选ABD。
13.AD
【详解】AB.由图像可知,电动势测量值E测=1.4V,电源内阻
由图甲所示电路图可知,相对于电源来说,电流表采用了外接法,由于电压表的分流,使电流表所测电流小于流过电源的电流;实验误差来源于电压表的分流,电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为
E测=E真
r测=
电源电动势与内阻测量值都小于真实值,A正确,B错误;
C.外电路发生短路时的电流为
C错误;
D.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数
I′==0.20 A
D正确。
故选AD。
14.BD
【详解】AB.根据欧姆表电流方向“红进黑出”,结合题图可知左(a)接线处是红表笔,右(b)接线处是黑表笔,故A错误,B正确;
CD.设电源内阻为,当红黑表笔短接时,有
代入题中数据,可解得
当电流是满偏电流的二分之一时,此时用它测得的电阻Rx满足
求得
故C错误,D正确。
故选BD。
15.ACD
【详解】A.由图可知,该改装后的电阻表中值电阻为
由欧姆定律可知
代入数据解得改装电阻表所用电源的电动势为E=1.5V,故A正确;
B.由题意可知,电流最小时,电阻最大,故表盘左侧电流0μA处应标注为∞,故B错误;
C.根据闭合电路欧姆定律可知欧姆表调零的实质是通过调节滑动变阻器,使Rx=0时电路中的电流为Ig,Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,则表盘电阻值左密右疏,故C正确;
D.欧姆表调零时,内阻为
实际调零后的内阻为(由于电源电动势实际值略大于设计值,故R内′>R内)
测量时,实际电流为
而表盘刻度是按设计的E和R内标注的,即刻度对应的测量电阻为
联立可得
故Rx测<Rx真,则即使正确操作测量值也会偏小,故D正确。
故选ACD。
16.ABD
【详解】AB.根据闭合电路欧姆定律
解得
根据图像,r+R0=2.5
解得r=1.5Ω,故AB正确;
CD.该装置电流表内阻未知,实际的欧姆定律可得
整理
因此可发现斜率不变则测量的电动势和真实电动势一样;该装置测得的内阻是定值电阻、电源内阻、电流表内阻的串联值,由于电流表内阻未知,所以内阻测量值大于真实值,故C错误,D正确。
故选ABD。
17. 9 12
【详解】[1]把定值电阻看作电源的内阻,圆环为外电阻,圆环的最大功率为
[2]外电路电阻最大时,总电流最小,电源产生的功率最小
解得
18. 18 20
【详解】[1][2] 由电路图可知与串联,电压表测两端的电压,测两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流
两端的电压
两端的电压
因串联电路中总电压等于各分压之和,所以电源电压
由
可得定值电阻的阻值为
19. 23 0.57 320
【详解】[1]直流电流100mA挡读第二行“0~10”一排,最小度值为2mA估读到1mA就可以了,所以读数是23mA;
[2]直流电压2.5V挡读第二行“0~250”一排,最小分度值为0.05V估读到0.01V就可以了,所以读数是0.57V;
[3]电阻×100挡读第一行,测量值等于表盘上读数“3.2”乘以倍率“100” ,所以读数是320Ω.
20. 热 2、3 44 1300
【详解】(1)[1]电热丝是利用电流的热效应工作的;
[2]水龙头放出热水时电路的总功率最大,电源电压一定,由
可知,此时电路的总电阻最小,由图可知,开关与2、3接触时,R1、R2并联,总电阻最小,此时水龙头放出的是热水;
(2)[3]由电路图可知,开关与1、2接触时,电路为R1的简单电路,水龙头放出的是温水,
由
可得,R1的电阻
(3)[4]水龙头放热水时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,电路消耗的总电功率
21.100
【详解】两表笔直接相连时,由闭合电路欧姆定律得
两表笔之间接有600的电阻时,由闭合电路欧姆定律得
指针指在刻度“3”上时,由闭合电路欧姆定律得
联立解得
22.(1)4V;(2)2×10-11C
【详解】(1)根据并联电路的电阻规律,可得
设干路中的电流为I,有
路端电压为
U=E-Ir
代入数据,解得
U=4V
(2)R1两端的电压为
U1=IR1
电容器所带电荷量为
Q=CU1
代入数据,解得
Q=2×10-11C
23.(1)Rc=0Ω,PAm=10W;(2)Rc=6Ω,Pcm=1.5W
【详解】(1)当通过A的电流最大时,A消耗的功率最大,C的电阻为零时干路电流最大,即,电流最大,此时电阻B被短路,
故;
(2)将电源和电阻A、B整体看作电源,当外电阻R与等效电源的内电阻相等时,等效电源的输出功率最大;等效电源的内电阻等于r与A的电阻之和再与B并联的总阻值,为:;
等效电源的电动势为;
当时有最大电功率,为:.
24.(1)6V,2Ω,2Ω
(2)2.25W
(3)2.1×10-5C
【详解】(1)当滑片滑动到b端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时对应的电压表示数为,电流表示数为,所以电阻的阻值为
设电源的电动势为,内阻为,根据闭合电路的欧姆定律有
把图乙对应的,,和,代入上式解得
(2)滑动变阻器消耗的功率为
当时,变阻器消耗的功率最大,所以滑动变阻器消耗的最大功率为
(3)当滑片在a端时,由图乙可得,,根据欧姆定律有
将滑动变阻器的滑片置于中间,电路稳定后,电容器下极板带正电,此时电容器两板间电压为
闭合开关,电路再次稳定后,变阻器R和电阻串联,然后和电阻并联,此时外电阻为
路端电压为
此时电容器和电阻并联,且电容器的上极板带正电,此时电容器两板间电压为
电容器先放电后充电,则通过电阻的电荷量为
联立以上各式,代入数据解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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